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1.钢桥特点及侵蚀危害
钢桥具有跨越能力大、强度高、建设速率快、施工限期短等特点。1955年武汉长江大桥的建成使万里长江耸立起中国人民征服长江的第一座丰碑；近年来，随着国家基础设施建设速率的加速，大型钢结构桥梁一直涌现。修建一座跨江或跨海的特大型钢桥，使用钢材的数目一样平常都在万吨甚至10万吨以上。而侵蚀、应力侵蚀和侵蚀疲劳是使这种特大钢桥构件退出事情、寿命降低的主要缘故原由之一。
在20世纪20～30年月欧洲和北美蓬勃国家制作一些钢桥，因其时防腐手艺不可提供恒久的侵蚀�；�，使得这些钢桥投入运营后侵蚀严重，纵然举行按期的刷油漆维护也不可获得知足的�；�，只得将这些钢桥降级使用或续建第二座桥，给国家造成重大的经济损失；1967年美国东部快乐岬与诺加之间的一座铁桥，在使用40年后塌落于俄亥俄河中，使46人丧生，视察批注，坍毁缘故原由系大气侵蚀造成的应力侵蚀开裂。为此钢铁桥梁的侵蚀已引起各国的高度重视。据1997年报道，武汉长江大桥每年投入维护费100多万元，但仍远远不敷；侵蚀不但铺张了大宗的人力物力，也大大缩短了桥梁的使用年限。
桥梁钢结构的侵蚀防护日渐成为人们关注的课题。只有在设计制作的同时，对其举行卓有效果的防腐，才华确保钢桥的恒久寿命。
2.海内外桥梁钢结构防腐生长的历史沿革
在欧洲和北美地区钢桥的防腐生长历程是：20世纪40年月为油漆防腐；50～70年月为重防腐涂料防腐、热浸锌防腐、火焰喷涂防腐、电弧喷涂防腐并存；80年月以后，随着电弧喷涂手艺的生长，电弧喷涂防腐与火焰喷涂相比涂层与基体结协力高、生产效率高，因而获得普遍应用，初期大多为喷涂锌，现在电弧喷涂铝日渐成为防腐生长的趋势。对情形污染严重的含重金属涂装底漆和大宗有机挥发物的重防腐涂料基本不再在这些蓬勃国家本土使用。
我国钢桥梁侵蚀到现在为止，仍集中接纳刷油漆防腐。开国50年来，钢桥梁防腐手艺的转变也主要集中在对油漆的种类举行调解。如20世纪50～60年月钢桥梁防腐接纳红丹防锈漆加云铁醇酸面漆的铅系情形污染涂料，并一直主导着我国钢桥梁的防腐。随着大型钢桥梁的建设，其防腐问题最先突出，铅系涂装系统的防腐耐久性差和维护用度高昂的弱点日渐展现，80年月开发了重防腐涂料，经由对底、中、面漆的配套使用，使钢桥的防腐寿命有较大提高，90年月外洋重防腐同类涂料最先涌入海内市场。重防腐涂料仅能提供钢桥10年左右的防腐寿命，10年后一定面临重大的防腐维护用度，这在欧洲已被事实所证实。
3.桥梁钢结构防腐的种种要领
3.1 重防腐油漆涂装防侵蚀
3.1.1 重防腐油漆的作用机理
油漆防腐具有漂亮的外观，简朴的涂装工艺，多年来一直被普遍接纳。随着涂装工艺的生长，重防腐涂装成为钢桥防腐的主流。在重防腐涂料中，无论是外洋名牌油漆，照旧海内品牌油漆，其防腐涂装工艺和涂料品种都很是相似，即涂装工艺由底漆、中心漆和面漆组成的多层涂装系统；油漆品种均为环氧（无机）富锌底漆、环氧云母氧化铁中心漆和环氧聚氨酯或环氧各色面漆或氯化橡胶面漆等组成。
其作用机理为：①屏障作用：油漆涂层将钢铁与侵蚀情形机械隔脱离。②钝化缓蚀作用：油漆涂装系统中，第一道车间底漆对钢铁有钝化缓蚀作用，增添油漆层附着力，防腐作用很微弱。③阴极�；ぷ饔茫悍栏灼嶂腥缣砑有糠郏ㄈ绺恍康灼幔�，对钢铁提供阴极�；�。
3.1.2 重防腐油漆的失效机理
油漆对钢桥梁提供的侵蚀�；ひ曰灯琳系母衾敕阑の�，油漆涂层的老化、粉化使这种隔离作用削弱或失去作用；其阴极�；ぷ饔玫男糠凼强坑推嶂杏谢澈喜呕敫痔嗤沤�，随着有机物的裂解、老化使锌粉无法与钢铁相团结，这样阴极�；ぷ饔米匀幌�。其次，油漆涂层自己有无数微针孔，恒久处在盐雾、湿润情形下，氯离子、水分子等会透过针孔侵蚀基体金属，在油漆层与基体金属接壤处钢铁侵蚀产品体积积累膨胀，导致油漆层剥落，侵蚀并沿着油漆层剥落处周围迅速扩展，导致整个防腐系统失效。
3.1.3 重防腐油漆的海内外使用状态
随着防腐手艺的生长，人类生涯情形的一直恶化，涂料对情形的污染性逐渐被人们熟悉，外洋已不再在钢桥上大面积使用重防腐涂料，现在蓬勃国家将其销售市场直接转向生长中国家和经济不蓬勃的国家。若是我们在新建钢桥中继续使用有机重防腐涂料举行防腐，那么10年后我们将会步蓬勃国家后尘，面临的是重大的钢桥防腐维护用度，严重时甚至会影响桥梁的清静性。接纳重防腐涂料防腐的钢桥，在建设后10年就需要举行例行维护，除去浮锈和旧油漆，这不但影响交通正常举行，同时维护的效果也不可能抵达建设初期水平，还消耗大宗涂料，旧油漆重金属颜料也会污染周围情形，甚至还要专门建设一支钢桥防腐养护步队。因此每座钢桥梁都不得不为此支付一笔相当数目的维护用度，这种开支还不是一次性的，而是以后每隔3～5年就得举行一次。
重防腐涂料的防腐寿命一样平常为8～10年，天下各国大宗应用实例都证实晰这一点。英国标准BS5493[1]中划定无论何种情形，防腐年限在10～15年以上主张接纳热喷涂锌、铝防腐。
3.2 热浸镀锌防腐
钢桥的护拦、扶梯及拼装式小型钢桥梁接纳热浸锌防腐，热浸锌镀层一样平常无法凌驾80μｍ厚度，在一样平常工业大气情形下可以提供10年左右的有用�；�。热浸锌防腐工艺需要将工件浸入熔融的金属锌镀槽中，受镀槽容积所限，不可对较大尺寸的钢桥部件举行防腐施工。其次，不可到现场举行热浸锌防腐，只能在牢靠的工厂施工，势必造成大宗的往返运输用度，再次，热浸锌镀层碰伤后，自身无法举行修复。因此接纳热浸锌要领对钢桥周全防腐有很大的局限性
3.3 热喷涂防腐
热喷涂手艺是使用热源对金属、非金属、陶瓷等喷涂质料举行加热，将熔融的粒子雾化、喷射并沉积到基材外貌上，形成特殊外貌涂层的要领。喷涂使用的热源主要有三种：一是电弧热源，二是等离子热源，三是燃气热源。并由此把热喷涂分为电弧喷涂、等离子喷涂和火焰喷涂，用于防腐领域的主要有火焰喷涂和电弧喷涂。
3.3.1 火焰喷涂
火焰喷涂是接纳可燃性气体的燃烧作为热源，将金属丝材或粉末熔融、雾化、吹喷于基体外貌的要领。在欧洲及北美钢桥梁早期热喷涂防腐为氧、乙炔火焰喷涂，取得很好的防腐效果。我国于1965年曾在南京长江大桥钢板纵梁上盖板接纳火焰喷锌加耐磨漆方法举行防腐，13年后检查效果优异。但火焰喷涂生产效率低，严重制约钢桥的加工工期，因此仅对钢桥恒久积水、阴晦面和主要受力构件举行喷涂防腐。若对整个大桥接纳氧、乙炔火焰喷涂防腐可能会泛起防腐施工效率与工期矛盾，喷涂层恒久附着有用与涂层结协力的矛盾等，因此海内没有大面积接纳火焰喷涂举行钢桥防腐的例子。
3.3.2 电弧喷涂
电弧喷涂防腐原理是使用电弧喷涂装备，对两根带电的金属丝（如锌、铝等）举行加热、熔融、雾化、喷涂形成防腐涂层，外加有机关闭涂层的长效防腐复合涂层，该涂层的显著特点是1）具有较恒久的耐侵蚀寿命，其防腐寿命可抵达50年以上，同时该防腐涂层在30年使用期内无须其它任何防腐维护；30年以后的维护，仅须在电弧喷涂层上刷关闭涂料，无须重新喷涂，实现一次防腐，涂层耐久有用。（2）电弧喷涂层与金属基体具有优良的涂层结协力，金属喷涂层以机械镶嵌和微冶金与基体金属相团结，在稍微的弯曲、攻击或碰撞下也能确保防腐涂层不脱落、不起皮、团结牢靠、防腐恒久有用，这一点是其它任何外貌防腐涂层无法抵达的。（3）电弧喷涂锌、铝涂层防腐原理为阴极�；�，在侵蚀情形下，纵然防腐涂层局部破损，仍具有牺牲自己�；じ痔逯Ч�。涂层（阳极）与钢铁基体（阴极）的面积比≥1;而富锌涂料的阳极与阴极比都<1,其�；ばЧ徒嵝σ苍对兜陀诘缁∨缤糠栏坎�。
3.3.3 电弧喷涂和火焰喷涂的较量
电弧喷涂同火焰喷涂相比，由于接纳了电能取代气体燃烧，大大提高了事情效率和事情清静性，特殊是电弧喷涂机械化装备的泛起，电弧喷涂手艺已完全可以知足桥梁建设工期的需要，且电弧温度远高于火焰，涂层结协力也远大于火焰喷涂，因此涂层质量也完全可以知足长效防腐的需要。美国由于人工用度高，使用电弧喷涂防腐施工的用度甚至低于重防腐油漆。经由几十年的磨练证实，热喷涂手艺是钢铁结构长效防腐的好要领，这个结论已经获得天下许多国家的政府部分和工程界的认可。
4.海内外热喷涂长效防腐手艺研究希望
4.1 外洋热喷涂长效防腐涂层的侵蚀试验
1953年美国焊接学会对热喷涂锌、铝涂层在工业情形、海水情形（半浸在不流动海水和全浸在流动海水）和海洋性情形三大类情形举行长达19年的工业挂片试验，投放试片4248片，试验效果批注，喷锌、铝加关闭涂层都能对以上三大类情形的钢结构构件提供恒久有用防腐�；�，宣布了天下著名的热喷涂19年试验报告AWSC2 14-74[3]。
美国LAQUE侵蚀手艺中心在海洋大气34年防腐涂层性能试验报告证实，热喷涂锌、铝涂层在种种有害情形中恒久有用，美国在此基础上并团结19年报告，制订了AWSC2 18-93热喷涂操作指南，作为热喷涂施工企业质量控制手册，以期指导生产。
美国水师土木匠程实验室对75μｍ厚的喷锌、铝涂层举行10年的耐海洋天气和海水试验，未发明红锈泛起，证实涂层防腐有用。
法国地下铁道公司对喷锌、铝涂层举行10年的袒露试验，效果批注防腐有用。
前苏联第比利斯地下矿井水试验指出：喷锌防腐至少提供30年的耐侵蚀性。
差别国家手艺职员的试验效果是一致的。即热喷涂锌、铝涂层均能够提供钢铁在海洋大气、工业大气、海水情形下的恒久有用�；�。这些试验效果直接被作为热喷涂防腐手艺标准制订依据，直接推动了20世纪60年月以后天下蓬勃国家大型钢铁桥梁热喷涂防腐的应用，为天下的热喷涂生长作出重大孝顺。
4.2 热喷涂长效防腐在外洋钢结构桥梁的应用
热喷涂在桥梁上的应用，在20世纪30年月已最先，生长至60～70年月时，欧洲每年用于热喷涂防腐的锌丝达4000万磅，美国每年热喷涂用锌丝达200万磅；一样平常热喷涂复合涂层的耐侵蚀寿命为20～40年以上。
英国的许多大桥都有25年以上的喷锌防侵蚀履历。认真桥梁维修的工程师们，凭证他们对大型结构喷锌的履历以为，处于卑劣情形的桥梁，尤以桥上难以靠近或不可能靠近的部位，喷锌、铝是一种有用的处置惩罚要领。英国枚举了天下各地大型钢铁桥梁接纳热喷涂举行防腐的应用实例，它们都抵达了25年以上无需维修的长效防腐效果。其中昆斯费里梅登里德第四公路大桥，在70年月是天下钢桥，耗钢材2万ｔ，喷涂耗锌丝100万磅，防腐效果很好，使用了20多年无需维修。南威尔士新港（New port）的乔治街大桥（George Steet Bridge）建于1964年，位于高度工业污染情形中，接纳喷锌防腐，到1985年，即经由21年无维修，检查涂层状态优异，并证实至少5年内无需维修。苏格兰的奢林斯费利（Qucesferry）的第四公路桥，建于1960～1964年，该桥主跨1000ｍ，位于多风的海洋情形，接纳喷涂锌外加关闭处置惩罚，履历13年无维修，发明�；げ闵笕酝旰�，结构完善。
4.3 电弧喷涂长效防腐在海内的应用
电弧喷涂长效防腐手艺于20世纪90年月起，先后在煤矿、铁道、水利、口岸码头、冶金、机械、广播电视、医疗、电力、消防等领域获得普遍应用，如宝山钢铁集团马迹山港码头钢桩、上海磁悬浮快速列车轨道功效件、长江三峡水利枢纽工程、武汉军山长江大桥钢箱梁及桥面等国家重点建设项目，以及淳安千岛湖南浦大桥、长江黄柏河大桥、下牢溪大桥、广州机场三元里立交桥、徐连高速公路邳州运河大桥等钢结构桥梁均接纳了电弧喷涂长效防腐手艺举行了侵蚀防护，并取得很好的防腐效果。我国已完全有能力接纳电弧喷涂长效防腐手艺解决国家大型钢桥梁的侵蚀防护问题。
5.钢桥梁长效防腐的须要性
天下各国早期建设的钢桥梁基本上都接纳油漆防腐，通俗涂料防腐寿命为3～5年，重防腐涂料涂层为8～10年，以后每隔3～5年需重新涂漆维护，其维护效果难以令人知足，我国也不破例。历史上油漆防腐钢桥侵蚀造成的危害是严重的，钢桥防腐维护用度是重大的。由于侵蚀效应和现有油漆的风化，现在有大宗的钢桥需要维护、修理和重涂。鉴于此，无论是新建钢桥梁、照旧已经建好使用的钢桥都迫切需要一种30～50年以上的长效防腐涂层，实现一次防腐，钢桥耐久不腐。
在欧洲，交通部分使用长寿命金属喷涂防腐涂层已经半个多世纪了。美国、英国、挪威、瑞典等国早在20世纪五六十年月就最先在桥梁防腐上大面积推广应用金属喷锌、铝防腐涂层；我国热喷涂（尤其是电弧喷涂）手艺已抵达国际先进水平，但该项手艺在海内钢桥防腐上的应用少少。我国的钢桥仍在大宗接纳重防腐油漆防腐，钢桥的设计寿命与防腐寿命一定保存较大差别。
近年来国家鼎力大举投资交通设施建设，公路投资5000亿元，铁路投资2500亿元，在跨越大江、大河的路段要建大宗钢桥梁。关于新建桥梁，只有既能提供优良的耐久性，又与环保冲突很小的涂层才是可用的，热喷涂金属涂层由于具有优良的防腐性能和情形顺应性，受到桥梁工程师们的关注。90年月以来我国的电弧喷涂工艺获得进一步完善，大大提高了涂层质量、生产效率，降低了生产本钱，已普遍用于钢结构构件的长效防腐，其防腐效果大大优于油漆防腐，可以做到一次防腐与钢桥设计寿命同步。在我国钢桥梁上推广应用电弧喷涂层长效防腐，在未来的几十年将为国家节约大宗的钢桥防腐维护用度，镌汰油漆防腐维护带来的情形污染，延伸钢桥的使用寿命，必将爆发重大的经济效益和社会效益。
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